[發明專利]地下土體有效壓力測試裝置以及測試方法

在審

• 申請號: 202010396886.1
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111721696A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 吳則祥;余闖;溫正軍;林曉霖;徐溫仁;胡曉凡;黃大衛
• 申請（專利權）人: 溫州大學;溫州市甌江引水發展有限公司
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00;G01N15/08;G01N33/24
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

本發明公開了一種地下土體有效壓力測試裝置，包括硬質測量管，硬質測量管的管內壁上開設有橫向壓力測量槽，橫向壓力測量槽設置有彈性膜片，橫向壓力測量槽處設置有水平壓力測試儀，水平壓力測試儀的測試端頭抵靠在所述膜片內側，緊鄰所述水平壓力測試儀的下方的管內壁上設置有孔隙水壓力測試儀，孔隙水壓力測試儀和水平壓力測試儀與上方的數據收集和計算裝置連接。本發明還公開了采用上述地下土體有效壓力測試裝置實施的地下土體有效壓力測試方法。上述測試裝置及測試方法能夠快速且精確地獲得地下土體有效側向壓力值，可為后期設計和施工提供數據支持。

背景技術

地下土體有效壓力的測試往往需要分步用到水平壓力測試儀和孔隙水壓力測試儀，因此無法在地下土體深處同時、同一個地方獲得水平橫向壓力數據和孔隙水壓力數據，導致有效壓力數據不夠精準，而且在使用過程中容易損傷水平壓力測試儀和孔隙水壓力測試儀。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種地下土體有效壓力測試裝置，該裝置能夠能夠快速且精確地獲得地下土體有效側向壓力值。本發明所要解決的技術問題還包括提供一種采用上述地下土體有效壓力測試裝置實施的地下土體有效壓力測試方法。

為此，本發明提供的地下土體有效壓力測試裝置，包括硬質測量管，其特征是：硬質測量管的管內壁上開設有橫向壓力測量槽，橫向壓力測量槽設置有彈性膜片，橫向壓力測量槽處設置有水平壓力測試儀，水平壓力測試儀的測試端頭抵靠在所述膜片內側，緊鄰所述水平壓力測試儀的下方的管內壁上設置有孔隙水壓力測試儀，孔隙水壓力測試儀和水平壓力測試儀與上方的數據收集和計算裝置連接。

進一步的，所述孔隙水壓力測試儀下方的管壁上開設有細小的進水孔。

進一步的，所述測量管上標注有深度刻度。

進一步的，所述孔隙水壓力測試儀和水平壓力測試儀上均配置有第一無線信號收發裝置，所述數據收集和計算裝置均配置有與第一無線信號收發裝置匹配的第二無線信號收發裝置以實現數據和信號的傳輸。

進一步的，所述孔隙水壓力測試儀和水平壓力測試儀與上方的數據收集和計算裝置通過導線連接。

進一步的，所述測量管前端套接有金屬端頭，金屬端頭具有開口朝上的插槽，所述金屬端頭朝下具有尖端，所述橫向壓力測量槽和彈性膜片均處于測量管下端部，所述測量管插入所述插槽到底后所述彈性膜片被所述插槽側壁遮蔽。

進一步的，所述插槽底部側壁上帶有內螺紋，所述測量管下端部外側帶有外螺紋，所述測量管插入到所述插槽底部并與其形成螺紋連接，所述尖端處具外側具有多個棱條，棱條外側兩面形成銳角，棱條沿著尖端逐漸向內傾斜。

進一步的，所述插槽底部側壁上帶有L形卡條，L形卡條與插槽底部之間形成卡口，所述測量管下端部外側帶有與所述卡口匹配的卡塊，所述測量管插入到所述插槽底部并且所述卡塊卡入所述卡口內，所述尖端處具外側具有多個棱條，棱條外側兩面形成銳角，棱條沿著尖端逐漸向內傾斜。

本發明提供的一種采用上述地下土體有效壓力測試裝置實施的地下土體有效壓力測試方法，包括以下步驟：

1）將帶有金屬端頭的測量管打設入土體中，到達預定位置后，反向轉動所述測量管，使測量管下端部脫離與金屬端頭的連接，然后向上抽起測量管，使測量管的下端口和所述彈性膜片脫離所述插槽；

2）靜置至少24小時，再讀取水平壓力數據和孔隙水壓力數據值，將水平壓力數據值減去孔隙水壓力數據值獲得中間有效壓力數據值；

3）間隔多次測量獲得相應次數組的有效壓力數據值，若前后數據值并無變化，則將無變化組的有效壓力數據值定為最終有效壓力數據值。

本發明提供的技術效果：